常见原电池及电解池方程式

常见的原电池电极反应式的书写

（列出电极上的物质变化，根据价态变化标明电子得失） （根据介质选择合适的离子，配平电荷，使符合电荷守）

一、一次电池

1、 伏打电池：（负极一Zn ，正极一Cu ，电解液一H 2SO 4）

负极： Zn -2e ==Zn 2+ 正极：2H ++2e ==H 2 f 总反应离子方程式 Zn + 2H + == H 2f + zn +

2、 铁碳电池（析氢腐蚀）：（负极一Fe ,正极一C ,电解液一一酸性）

负极：Fe ~2e ==Fe 2+

正极：2H ++2e ==H 2 f

总反应离子方程式 Fe+2H +==H 2 f +F 2+

3、 铁碳电池（吸氧腐蚀）：（负极一Fe ,正极一C ,电解液一一中性或碱性 ）

负极：2Fe -4e ==2Fe 2+

正极：O 2+2H 2O+4e ==4 OH

总反应化学方程式：2Fe+O 2+2H 2O==2Fe （OH ） 2

4Fe （OH ）2+O 2+2H 2O==4Fe （OH ） 3 ； 2Fe （OH ） 3==Fe 2O 3+3 H 2O （铁锈的生成过程 ） 4•铝镍电池：（负极一Al ，正极一Ni ，电解液一一NaCI 溶液）

负极：4Al T 2e 「==4Al 3+ 正极：3O 2+6H 2O+12e 「==12 OH 总反应化学方程式： 4AI+3O 2+6H 2O==4AI （OH ） 3 （海洋灯标电池）

5、 铝-空气 诲水（负极――铝，正极――石墨、铂网等能导电的惰性材料，电解液――海水）

负极：4Al — 12e — ==4Al 3+

正极：3O 2+6H 2O+12e 「==12OH 「

总反应式为：4AI+3O 2+6H 2O===4AI （OH ） 3 （铂网增大与氧气的接触面）

（海洋灯标电池）

6、 普通锌锰干电池：（负极一一Zn ,正极一一碳棒，电解液一一

NH 4CI 糊状物）

负极：Zn Ee -==z n 2+ 正极：2Mn O 2+2NH 4++2e 「==Mn 2O 3 +2NH 3+H 2O

总反应化学方程式：

Zn+2NH 4CI+2MnO 2=ZnCI 2+Mn 2O 3+2NH 3+H 2O

7、 碱性锌锰干电池：（负极一一Zn ,正极一一碳棒，电解液 KOH 糊状物）

负极：Zn + 2OH -2e 「== Zn （OH ） 2 正极：2MnO 2+ 2H 2O + 2e 「==2MnO （OH ） +2OH 「

总反应化学方程式：

Zn +2MnO 2+2H 2O == Zn （OH ） 2 + Mn0（0H ）

8、 银锌电池：（负极一一Zn ,正极――Ag 2O ，电解液NaOH ）

负极：Zn+2OH 「-e — == ZnO+H 2O 正极:Ag 2O + H 2O + 2e 「== 2Ag + 2OH 「

总反应化学方程式：

Zn + Ag 2 0 == ZnO + 2Ag

9、 镁铝电池：（负极一一AI ，正极一一Mg ,电解液KOH ）

负极（AI ） : 2AI + 8OH 「+ 6e — = 2AIO +4H 2O 正极（Mg ） : 6H 2O + 6e 「= 3H 2f +6OH

总反应化学方程式：

2AI + 2OH 一 + 2H 2O = 2AIO 2_ + 3H 2 f

10、 一次性锂电池： （负极――金属锂，正极――石墨，电解液：

LiAICI 4— SOCI 2）

负极：8Li — 8e = 8 Li + 正极：3SOCI 2 + 8e = SO 32 + 2S + 6CI 总反应化学方程式

8Li + 3SOCI 2 === Li 2SO 3 + 6LiCI + 2S

二、二次电池（又叫蓄电池或充电电池）

1、 铅蓄电池：（负极一Pb 正极一PbO 2电解液一稀硫酸）

放电时：负极：

Pb — 2e — + SO 42「==PbSO 4 正极：PbO 2+ 2e 「+ 4H + + SO 42「==PbSO 4+ 2H 2O

总化学方程式

Pb + PbO 2 + 2H 2SO 4==2PbSO 4+2H 2O

2、 镍镉电池（负极一一Cd 、正极一NiOOH 、电解液：KOH 溶液）

Ni （OH ） 2+Cd （OH ） 2 放电时 负极： Cd — 2e_ + 2 OH -== Cd （OH ） 2

正极：2NiOOH + 2e — + 2H 2O == 2Ni （OH ） 2+ 2OH -

总化学方程式

Cd + 2NiOOH + 2H 2O===Cd （OH ） 2 + 2Ni （OH ） 2

三、燃料电池：

燃料电池是原电池中一种比较特殊的电池,

它与原电池形成条件有一点相悖,

就是不一定两极是两根活动性不同

巧用水，配个数

（通常介质为水溶液，可选用水配平质量守恒）

书写过程归纳：列物质，标得失

选离子，配电荷

的电极，也可以用相同的两根电极。解决此类问题必须抓住一点：燃料电池反应实际上等同于燃料的燃烧反应，但要特别注意介质对产物的影响。电极反应式书写，先写正极，再写负极。

1、氢氧燃料电池

氢氧燃料电池一般是以惰性金属铂（Pt）或石墨做电极材料，负极通入H2,正极通入02,总反应为：2H2 + 02

===2H2O电极反应特别要注意电解质，有下列四种情况，但总反应式均相同：

（1 ）电解质是K0H溶液（碱性电解质）

负极：2H2 - 4e + 40H —=== 4H2O 正极：02 + 2H 20 + 4e === 40H —

总反应方程式：2H2 + 02 === 2H 20

（2）电解质是H2S04溶液（酸性电解质）

负极：2H2 Ze === 4H+正极：02 + 4H+ + 4e === 2H20 总反应方程式2H2 + 02 === 2H20

（3）电解质是NaCI溶液（中性电解质）

负极：2H2 - 4e === 4H+正极：02 + 2H20 + 4e === 40H 总反应方程式2H2 + 02 === 2H20

（4）电解质为熔融K2C0 3 （盐）

负极：2H2 - 4e +2C032 === 2C02 f +2H20 正极：02 + 4e +2C02 === 2C032—总反应方程式2H2 + 02 === 2H20

说明：1、碱性溶液反应物、生成物中均无H+ 2、水溶液中不能出现02-

3、中性溶液反应物中无H+和0H --

4、酸性溶液反应物、生成物中均无0H -

2、甲醇燃料电池（注：乙醇燃料电池与甲醇相似）

（1）碱性电解质（铂为两极、电解液K0H溶液）

正极：302 + 12e「+ 6H20=== 120H一负极：2CH30H - 12e「+ 160H —=== 2C032一+12H20 总反应化学方程式：

2CH30H + 302 + 4K0H === 2K2C03 + 6H2O

总反应离子方程式：2CH3OH + 302 + 40H-=== 2C032一+ 6H20

（2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）

正极：302 + 12e「+ 12H+== 6H2O 负极：2CH3OH -2e「+2H2O==12H++2CO2

总反应式2CH3OH + 302 === 2CO2 + 4H2O

3、C0燃料电池（总反应方程式均为：2C0 + 02 = 2CO2）

（1）熔融盐（铂为两极、Li 2CO3和Na2CO3的熔融盐作电解质，CO入负极，空气与C02的混合气入正极）正极：02+ 4e「+ 2CO2 = 2CO32一负极：2C0 + 2CO32一- 4e「==4CO2

（2）酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）

正极：02+ 4e「+ 4H+ == 2H2O 负极：2C0 - 4e「+ 2缶0== 2CO2 +4H +

4、甲烷燃料电池

1 .碱性电解质（铂为两极、电解液KOH溶液）

正极：202 + 2H2O + 8e「== 80H —负极：CH4 + 10OH ——8e「== CO32一+ 7H2O

总反应方程式：CH4 + 2K0H+ 202 === K2CO3 + 3H2O

2、酸性电解质（铂为两极、电解液H2SO4溶液）

正极：202 + 8e—+ 8H+ == 4H2O 负极：CH4 —8e—+ 2H2O == 8H+ + C02

总反应方程式CH4 + 202 === C02 + 2H2O